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1、上海济川上海济川 膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定第 1 页 共 8 页膨胀聚苯乙烯板导热系数膨胀聚苯乙烯板导热系数测定测定的不确定度评定的不确定度评定按 GB10294 -1988绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法重复 6 次测定膨胀聚苯乙烯板导热系数，计算实验标准差，同时对测试过程系统效应产生的不确定度分量进行评估，从而评定其不确定度。1 测试原理和测试过程1.1 测试原理样品规格化处理后，按一定条件养护，先测量样品的厚度，再将其夹入仪器的热板和冷板之间，给热板一定功率加热，冷板冷却。通过测量两板计量部分的温度差，计算出样品的导热系数。1.2
2、 测试过程将样品加工成 30cm30cm 的测试块，在一定的条件下养护，以百分表测量样品的厚度 10 次，取测量平均值作为样品厚度，上仪器测定。膨胀聚苯乙烯板导热系数测试流程图膨胀聚苯乙烯板导热系数测试流程图2 建立数学模型膨胀聚苯乙烯板导热系数样品测厚度前处理加工养护仪器校准仪器测定养护标准样品结果上海济川上海济川 膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定第 2 页 共 8 页TAdQ 式中：Q加热功率，W；d样品厚度，m；A样品计量面积，m2；TT1T2，热、冷板温度差。3 3 不确定度分量的主要来源及其分析不确定度分量的主要来源及其分析膨胀聚苯乙烯板导热系
3、数的不确定度主要有以下来源。3.1 仪器校准的不确定度包括导热系数参比板的不确定度及样品养护过程、加热功率、标样厚度测量（含百分表校准、厚度受检测温度变化的影响、厚度测量重复性） 、测量时计量板与冷板温度差、计量受热面积、重复性实验等校准过程所引入的不确定度。3.2 测量过程产生的不确定度包括取样、样品养护过程、仪器的校准不确定度、加热功率、标样厚度测量（含百分表校准、厚度受检测温度变化的影响、厚度测量重复性） 、测量时计量板与冷板温度差、计量受热面积、重复性实验等。4 标准不确定度的评定4.1 仪器校准的不确定度()( frel4.1.1 导热系数参比板的不确定度导热系数参比板(GSB Q3
4、0002-1997)为国家建材工业局标准化研究所提供，国家技术监督局批准，其平均温度 298K 时导热系数=0.03514778，置信区间 95%，相对扩展不确定为 2.5%。则导热系数参比板的标准不确定度为210276. 196. 1%5 . 2)(Starel仪器校准共重复进行了 4 次，其记录如下：测量序号测量序号加热功率加热功率样品厚度样品厚度温度差；温度差；K K测量结果测量结果上海济川上海济川 膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定第 3 页 共 8 页Q Q；W Wd d；m m左右；W/mKW/mK11.2380.025120.02119.96
5、20.034421.2370.025320.06719.9880.034331.2350.025120.05519.9780.034341.2360.024920.04919.9760.034350.024760.025270.025080.024990.0248100.0250平均值1.2370.025020.04819.9760.0343标准偏差1.2910-31.7310-41.9510-21.0710-25.0010-54.1.2 加热功率引入的不确定度3121029. 11)( )()( nQQi QsQni331004. 1237. 11029. 1)()(QQQrel4.1.3
6、标样厚度测量导致的不确定度4.1.3.1 由于厚度受检测温度变化的影响相对来说很小，可忽略不计，4.1.3.2 由样品厚度测量重复性导致的不确定度分量4121073. 11)( )()( ndd dsdniiii341092. 60250. 01073. 1)()(dddrel4.1.3.3 百分表导致的不确定度按 GB10294 -1988 的要求，我们采用百分表测量样品的厚度，测准确至 0.01mm，按 JJG 379 一 1995大量程百分表检定规程规定，该 1上海济川上海济川 膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定第 4 页 共 8 页级的百分表在 0
7、50mm 测量范围的准确度为0.01mm，所以百分表检定导致的不确定度（取矩形分布）：31077. 5301. 0)(m431003. 2251077. 5)()(mmmrel所以：样品厚度测量导致的不确定度32423221092. 61003. 21092. 6)()()(mddrelrelcrel4.1.4 测量温度差引入的不确定度右边： 2121007. 11)( )()( nTT TsTniiiR421036. 5976.191007. 1)()(TTTR Rrel左边：2121095. 11)( )()( nTT TsTniiiL421073. 9048.201095. 1)()(T
8、TTL Lrel4.1.5 计量受热面积引入的不确定度因为仪器计量受热面积部分设计在仪器里面的，是固定大小的。构成整个仪器的一部分，所以其导致的不确定度已成为重复实验的一部分，含在重复实验中。4.1.6 重复性实验引入的不确定度5121000. 51)( )()( nsniii 351046. 10343. 01000. 5)()(rel上海济川上海济川 膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定第 5 页 共 8 页因此：仪器校准的不确定度为：22424232323222222221028. 11036. 51073. 91046. 1 1092. 61004.
9、 1 10276. 1 )()()()()()()(RrelLrelrelcrelrelrelcrelTTdQstaC4.2 检测引入的不确定度4.2.1 取样及样品养护本实验是从一块 120cm60cm 的膨胀聚苯乙烯板上切下两块30cm30cm 的试件，可认为样品是均匀的、代表性充分，由此所致的不确定度忽略不计。样品和标样按标准方法的要求，采用同条件养护，其导致的不确定度也很小，这里予以忽略。4.2.2 仪器校准的不确定度仪器校准的不确定度已计算，见 4.1。4.2.3 样品测量引入的的不确定度样品共重复进行了 6 次，其记录如下：温度差；温度差；K K 测量序号测量序号加热功率加热功率Q
10、 Q；W W样品厚度样品厚度d d；m m左右测量结果测量结果；W/mKW/mK11.1520.030220.03219.9580.038421.1550.030120.06219.9990.038431.1520.030220.06920.0130.038341.1520.029820.04219.9840.038251.1520.029520.03219.9620.038361.1490.030320.04719.9960.038170.029780.029590.0302上海济川上海济川 膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定第 6 页 共 8 页100
11、.0302平均值1.1520.030020.04719.9850.0383标准偏差1.9010-33.1210-41.5410-22.1710-21.1710-44.2.4 加热功率引入的不确定度3121090. 11)( )()( nQQi QsQni i因我公司采用平均测量 3 次，取平均结果，所以331010. 131090. 13)()(i relQQ431052. 9152. 11010. 1)()(QQQrel4.2.5 标样厚度测量导致的不确定度4.2.5.1 由于厚度受检测温度变化的影响相对来说很小，可忽略不计，4.2.5.2 由样品厚度测量重复性导致的不确定度分量412107
12、3. 11)( )()( ndd dsdniiii因我公司采用平均测量 10 次，取平均结果，所以541047. 5101073. 110)()(i reldd351082. 10300. 01047. 5)()(dddrel4.2.5.3 百分表导致的不确定度按 GB10294 -1988 的要求，我们采用百分表测量样品的厚度，测准至 0.01mm，按 JJG 379 一 1995大量程百分表检定规程规定，该 1 级的百分表在 050mm 测量范围的准确度为0.01mm，所以百分表检定导致的不确定度（取矩形分布）：31077. 5301. 0)(m上海济川上海济川 膨胀聚苯乙烯板导热系数的不
13、确定度评定膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定第 7 页 共 8 页431092. 1301077. 5)()(mmmrel所以：样品厚度测量导致的不确定度32423221082. 11092. 1 1082. 1 )()()(mddrelrelcrel4.2.6 测量温度差引入的不确定度右边： 2121017. 21)( )()( nTT TsTniiiiR因我公司采用平均测量 3 次，取平均结果，所以221025. 131017. 23)()(iR RrelTT421025. 6985.191025. 1)()(TTTR Rrel左边： 2121054. 11)( )()( nTT TsT
14、niiiiL因我公司采用平均测量 3 次，取平均结果，所以321089. 831054. 13)()(iL LrelTT431043. 4047.201089. 8)()(TTTL Lrel4.2.7 计量受热面积引入的不确定度因为仪器计量受热面积部分设计在仪器里面的，是固定大小的。构成整个仪器的一部分，所以其导致的不确定度已成为重复实验的一部分，含在重复实验中。4.2.8 重复性实验引入的不确定度4121017. 11)( )()( nsniii 因我公司采用平均测量 3 次，取平均结果，所以上海济川上海济川 膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定膨胀聚苯乙烯板导热系数的不确定度评定第 8 页 共 8 页541075. 631017. 13)()(iL LrelTT351076. 10383. 01075.
